南昌钢铁烧结余热发电机组(12mw).docx

南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw） RCCS项目实施方案
凝汽器强化换热及在线清洗系统

编 制：黄明泽
审 核：乔锦刚
时 间：2015年9月27日
【实施以RCCS为核心的冷端综合治理措施，机组2015年1月-2015年9月凝汽器平均端差可由的18.2℃下降到11℃左右的水平，真空平均值提高5kPa以上，增发电量216万 kW.h以上。】

内容概要及重要提示

本项目方案包括以下重要内容：
■南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）冷端凝汽器治理的重大价值。
南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）凝汽器端差较高，真空度低，机组效率下降。其中凝汽器结垢导致的换热效率下降是最主要的原因之一。
采用RCCS技术及改造，南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）端差整体降低，真空提高，机组发电量提高，提高年直接经济效益，节能经济效益显著。
■ RCCS的技术特点及优势：
凝汽器强化换热及在线清洗系统（RCCS）是针对凝汽器换热效率低下问题的革新性技术，RCCS强化换热及除垢防垢的工作原理是：在凝汽器每根换热管内安装本装置，当机组运行时，无需外加动力，利用循环水自身的流速驱动本装置的旋转部件，长期在换热管内不停地快速旋转，改变管内水的层流为紊流状态，强化换热，大幅度提高凝汽器的换热系数K值20%以上，同时破坏水垢的形成机理，使水垢不能在管壁上滞留，在设计思想上摆脱了传统的被动除垢概念，变被动除垢为主动防垢。
■南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）RCCS项目实施方案及节能效益评估：
本项目方案对南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）历史运行的状况进行分析，对节能效益进行详细的专业计算及评估，论证了在施工改造方面具有可行性，制定了以RCCS为核心的冷端综合治理措施设计及实施技术方案。
■ RCCS项目的检验及能效评估方案：
本项目方案提出了RCCS项目的检验及能效评估方案，对RCCS项目从凝汽器端差以及真空度进行检验和能效的评估，如果有必要，在项目实施过程中可以引入第三方的能效审计机构进行监测和评估，力求科学、客观、准确地评价RCCS的能效。

目 录
第1章 RCCS®火电机组冷端治理的革新性技术 4
1.1 RCCS®工作机理 4
1.2 对凝汽器水侧结垢机理的影响 5
1.3 强化换热 6
1.4 RCCS®提高凝汽器真空 7
1.5 RCCS®的比较技术优势 8
1.6 RCCS®常规性能 9
1.7 RCCS®实施可行性 11
第2章 项目提出背景及实施必要性 13
2.1 机组概况 13
2.2存在的问题 13
2.3 实施RCCS项目的必要性 14
第3章 实施RCCS®能效分析 15
3.1 机组冷端运行数据整理分析 15
3.2 RCCS®降低凝汽器端差及提高真空度计算依据 15
3.3 RCCS®大幅提高机组效率 17
第4章 RCCS®实施步骤及能效验收 20
4.1 RCCS®项目工程勘察 20
4.2 RCCS®项目工程方案的制定 20
4.3 RCCS®项目工程实施 20
4.4 RCCS®项目的能效验收 21
第5章 用户关心的问题 23
5.1 RCCS®对水阻的影响 23
5.2 防止杂质对RCCS®的影响（新型滤网改造） 23
5.3 RCCS®特种陶瓷轴承的磨损及寿命 25
5.4 RCCS®对管壁及本体磨损分析 25
5.5 RCCS®质保及维护 26
附录1 RCCS®实施案例 27
案例一：大唐电力集团-甘肃西固热电 27
案例二：徐州华宏特钢有限公司 29
案例三：重庆三峰环境产业集团-重庆同兴垃圾发电厂 29
案例四：唐山东海钢铁集团有限公司 30
附录2：实施RCCS®项目附表 31
附件1 RCCS投运后，试运行期间凝汽器端差参照值δt0 35
附件2：RCCS投运前，同期机组运行参数记录 36
附录3：凝汽器端差计算推导 37
1、凝汽器端差的计算公式 37
2 实例：150MW机组安装RCCS®后端差变化 39
附录4 公司简介 40

第1章 RCCS®火电机组冷端治理的革新性技术
【本章摘要：论述了RCCS®的工作原理及对提高凝汽器换热效率的影响】
1.1 RCCS®工作机理
冷却塔、循环水泵和凝汽器共同组成了汽轮机的冷端系统。汽轮机冷端系统工作效率的高低直接影响到汽轮机真空的高低，也即直接影响机组的循环效率。其中，尤其以凝汽器换热效率对冷端系统工作效率的影响最大及最为常见。
基于流体动力、强化换热及新材料方面的独有专利技术，公司生产了一系列凝汽器实时在线清洗及强化换热高性能系统装置，RCCS®（Real-time online condenser cleaning & enhance heat transfer system)是英文名称的简称，也是我们持有的的注册商标。RCCS®系统是火电\机组凝汽器防垢阻垢及强化换热的革新性技术。
RCCS®除垢防垢及强化换热的工作原理是：在凝汽器每根换热管内安装本装置(图1.1)，当机组运行时，无需外加动力，利用循环水自身的流速驱动本装置的旋转部件，长期在换热管内不停地快速旋转（300-1800r/min），改变管内水的层流为紊流状态(图1.2) (图1.3)，破坏水垢的形成机理，在设计思想上摆脱了传统的被动清洗除垢概念，变被动除垢为主动防垢,同时强化换热，大幅度提高凝汽器的换热系数K值20%以上。

图1.1 RCCS®装置图示

图1.2 加装RCCS®前凝汽器管内水流呈层流状

图1.3 加装RCCS®后凝汽器管内水流呈紊流状
这样的工作机理使得RCCS®技术的优势彰显。与胶球清洗系统等传统方式比较，RCCS®能大幅度降低凝汽器端差，从而有效提高凝汽器真空度，降低发电煤耗。
RCCS®具备以下突出性能：
n 降低凝汽器端差2-6℃；
n 实时在线除垢及强化换热，免人工及化学清洗，防止凝汽器损伤及腐蚀；
n 安装方便，无需改动凝汽器本体，安全可靠；
n 设计寿命10年以上， 3年质量保证。
n 高精度加工的螺旋结构，运行平稳，水阻小。
n 特殊高分子材料配方，强度、韧性、耐候性、缺口敏感度等性能优良；材料密度与水密度非常接近，不漂浮，不下沉，使纽带能很好地沿着换热管轴心旋转；
n 独特的流体动力结构特征，强化扰流，降低了生物粘泥在纽带上的附着力；
n 高强度钢连接件，设计紧凑，摩擦系数低，使用寿命长；
n 旋转部件采用独有特种陶瓷轴承专利技术，耐磨性能优良，旋转次数达50亿次。
1.2 对凝汽器水侧结垢机理的影响
水侧污垢的形成一般要经历五个阶段：起始、运输、附着、老化、剥蚀。污垢形成的五个阶段中只要有一个环节遭到破坏，污垢就难以形成。因此，只要针对这五个阶段采取合适措施，就能有效除垢防垢。

图1.4 RCCS除垢机理
针对水侧管壁的结垢机理，RCCS®打断或干扰了污垢形成的三个关键阶段(图1.4)。
■在污垢的起始阶段，RCCS®通过强化扰流和换热，降低了换热管内壁局部温度，从而降低了以碳酸盐为主的硬垢的析出；
■在污垢的附着阶段，RCCS®通过刮扫管壁和强化扰流，防止了硬垢及软垢的附着；
■在污垢的剥蚀阶段，RCCS®通过刮扫管壁和强化扰流，加快了硬垢及软垢的剥离；
1.3 强化换热
表1-1 内置RCCS®的强化换热测试数据
雷诺数Re
光管K值
内置RCCS®后K值
提高率%
3000
1721
2486
44.5
5000
1988
2654
33.5
10000
2345
3020
28.7
15000
2605
3254
24.9
20000
2757
3420
24.0
25000
2860
3560
24.4
30000
2960
3680
24.3
35000
3050
3780
23.9
40000
3125
3868
23.7
45000
3196
3948
23.5
上表为RCCS®强化换热测试数据。测试管型号为Φ20*0.6mm，材质为307不锈钢管。从低流速到高流速、低雷诺数到高雷诺数下的强化换热效率进行了测试。RCCS®强化扰流作用非常明显，能有效提高水侧管壁的换热系数。
内置RCCS®与光管的传热测试数据比较结果如图1.5

图1.5 内置RCCS®与光管的K值比较图
1.4 RCCS®提高凝汽器真空
1.4.1 RCCS®维持换热管内壁高清洁系数
凝汽器水侧结垢使换热管传热系数大幅下降。由于水垢的热导率很低，只有钢材的1/30—1/200，因而急剧降低了凝汽器换热管的传热系数，导致凝汽器真空度下降。
下表为结垢对Ф20×1.0材质为307的不锈钢换热管的传热系数K值的影响数据：
表1-2 结垢对K值的影响系数
水垢厚度(mm)
0.0
0.1
0.2
0.3
04
0.5
0.6
0.7
0.8
1.0
软垢
K值(K w/.k)
3320
2901
2576
2316
2105
1928
1779
1651
1541
1359
K值下降 (%)
0
12.6
22.4
30.2
36.6
41.9
46.4
50.3
53.6
59.1
硬垢
K值(K w/.k)
3320
2740
2333
2031
1799
1614
1463
1339
1233
1066
K值下降(%)
0
17.5
29.7
38.8
45.8
51.4
55.9
59.7
62.9
67.9
（备注：美国制冷界权威科学机构Philip Kotz）
即使水垢厚度只有零点几毫米，对换热管传热系数也有重大影响。工程设计中清洁系数取0.85，大约相当于只考虑了0.1毫米厚度的水垢，在实际运行当中，凝汽器即使采取化学清洗后，若不采取有效措施，这样的清洁系数也只能维持不到25天。
RCCS®能使换热管的清洁系数维持在0.85以上的高水平，这对降低凝汽器端差非常有利。
1.4.2 端差对凝汽器真空度的影响
凝汽器真空度、排汽温度、汽轮机背压、凝汽器真空等4个指标都是表达凝汽器设备运行经济性的同一个指标，只是表达方式不同、形态参数不同而已。排汽温度、凝汽器真空在机组运行中由热工测量表计直接显示，为运行操作、调整提供证据；汽轮机背压是机组设计计算用参数；凝汽器真空度（含凝汽器真空）是汽轮机运行经济性的表述参数（指标）。
凝汽器真空度的影响因素很多，但所有的因素都反映在凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水温升、凝汽器端差等3个可定量分析的指标上，循环水入口温度/循环水温升/端差每上升1℃，即意味着汽轮机排汽温度上升1℃，凝汽器压力也相应上升。查饱和蒸汽热力性质图表，可以得到不同温度区间时饱和温度每上升1℃时对应的饱和压力增加值，并以此绘出图表曲线。
由图1.7可以看出凝汽器端差对凝汽器压力（即汽轮机排汽压力）的影响。尤其是在夏季，当排汽温度>45℃时端差每升高1℃，排汽压力将上升0.52-0.94kPa。

图1.7 端差每上升1℃时凝汽器压力变化值
1.5 RCCS®的比较技术优势
凝汽器清洗的传统方法有胶球清洗、高压水清洗、毛刷清洗、化学清洗等。
n 通过高压水枪、毛刷等设备工具对凝汽器冷却管中的水垢和泥渣进行清洗去除，必须停机、拆开凝汽器端盖，这种方法的清洗效果差、效率低、劳动强度大、除垢部位受限，而且，清洗后无法长期保持清洁。凝汽器在清洗过后25天内开始逐步重新结垢，并逐渐增加汽轮机能耗，最终使汽轮机长时间地处于较高能耗的状况。同时，经常性的机械清洗，会磨损甚至磨穿换热管。
n 胶球清洗装置能不停机在线清洗，是解决凝汽器污垢的较佳方法，但也存在两个显著的问题：一是收球率常常偏低，二是无法对所有的冷却管都进行清洗，即只能清洗凝汽器中心部位的水力特性较好的冷却管，而相当数量的冷却管则长期得不到清洗，且对硬垢去除效果不佳。
n 化学除垢可分酸性陈垢和碱性除垢两种，方式有静泡法和循环法等，需要对垢物经过鉴别后，决定清除的方式。化学清洗对凝汽器换热管存在腐蚀和损伤延长，
因此，在阻垢防垢的机理上，RCCS®与传统机械清洗或化学清洗比较有突出的优势。
表1-3 RCCS®与其它清洗方式的比较
清洗方式
RCCS®
胶球清洗
化学清洗
高压水枪
尼龙刷清洗
在线除垢能力
强
较强
无
无
无
在线强化换热
强
无
无
无
无
硬垢除垢能力
强
较弱
强
较弱
强
软垢除垢能力
强
强
强
强
强
环境污染
无
无
有
无
无
保护氧化膜
是
是
否
是
否
腐蚀换热管
无
无
腐蚀
无
无
维持效果时效
长
较长
短
短
短
需要外力
否
否
是
是
是
发电负荷
增加
维持
增加
增加
增加
发电汽耗
下降
维持
下降
下降
下降
端差
下降
维持
下降
下降
下降
真空度
提高
维持
提高
提高
提高
阻垢剂量
减少
持续
持续
持续
持续
补充水量
减少
持续
持续
持续
持续
操作难度
易
较易
困难
困难
困难

1.6 RCCS®常规性能
1.6.1 环境安全
RCCS®无毒，对水资源无害。RCCS®的本体部分由特种高分子材料组成，在温度高于350℃时发生降解，产生的降解物为二氧化碳、水及含氮化合物，对环境安全。RCCS®连接件部分由特种钢材及高分子材料组成，能有效回收利用，保护环境。
1.6.2 运行安全
用于RCCS®生产的特种高分子材料性能极佳，材料强度、韧性、耐候性、缺口敏感度等性能优良，不会发生断裂、水解等现象；材料密度与水非常接近，使扭带能很好地沿着换热管轴心旋转，从而保护了换热管壁的氧化膜。高强度连接件尺寸大于换热管内径，设计紧凑不脱落， 保证运行的绝对安全。
1.6.3 机械载荷下的磨损性能

图1.8 RCCS®磨损测试
将型号为RCCS® M/16/04（宽度16mm，厚度0.8mm，长度12m）的产品置于内径为18.8mm的不锈钢管、给定水流速度达4m/s的环境下进行180天极限磨损性能测试，扭带磨损如图1-8。经过180天极限测试（转速达2500r/min，相当于正常工作状态5年的磨损量），扭带宽度仅减少0.35mm，单边磨损量0.18mm。将内置RCCS®的不锈钢管与不锈钢空管内壁运行前后比较，无明显变化，质量也相当。
1.6.4 温度影响
RCCS®所用高分子材料耐热性能出色，刚性模量、缺口冲击度、抗蠕变性能等力学性能优异， 1.82Mpa下的热变形温度分别高达80℃、220℃，远远超出冷却循环水极限温度下长期使用的力学性能要求。
1.6.5 RCCS®的化学性能
RCCS®所用高分子材料化学性质稳定，一般情况下，不溶于普通的有机溶剂，耐溶液性能优良，耐弱酸弱碱，但不耐强酸。所以，安装RCCS®前，需要将凝汽器酸洗后的残留酸溶液冲洗干净。
1.6.6 阻力系数

图1.9 12m管安装RCCS®前后水阻损失比较图

安装RCCS®后，凝汽器换热管内水流的紊流程度会得到加强，一方面强化扰流，另一方面也会使水阻增加。图1.9为测试结果图表。该测试数据表明，对于管长12m、内径在18.8mm的内抛光不锈钢管，水流速度2m/s（Re=38000）时，内置螺RCCS®后，其水头损失大约会增加0.02-0.043Mpa左右。因此，安装RCCS®前应考虑冷却循环水泵的扬程裕度，或仔细查阅循环水泵的扬程流量曲线，以预测对循环水量的影响。
1.7 RCCS®实施可行性
1.7.1 实施条件
RCCS®在大中小型容量的机组均能应用。为保证RCCS®的运行始终处于最佳状态，不建议用户在安装RCCS®后停止或减少加药。冷却水中不能有大的杂物及悬浮物，建议安装前仔细检查循环冷却水系统中的滤网是否有效，如有必要，应当考虑安装二次滤网装置，二次滤网过滤精度可根据水质状况确定。此外，安装RCCS®前，需要对凝汽器进行化学清洗或人工机械清洗，确保换热管内壁光滑无垢，以免影响安装及效果。
RCCS®强化传热装置对凝汽器循环冷却水流量没有特别要求，只要水流速度大于1.2m/s，即可正常旋转运行。但仍建议用户在冬季或负荷变动时将循环冷却水流量保持在正常流量的75%以上(视情况而定)，这一方面降低污垢在整个循环冷却水系统中的沉积速度，也可使循环冷却水泵工作在经济运行工况。
1.7.2 运行与维护
RCCS®对机组容量、水质状况、凝汽器换热管径大小长短等有广泛的适应性。安装RCCS®后，凝汽器水侧管壁会持续保持清洁，日常无需维护，只是由于循环滞留层会给RCCS®本体带来缓慢结垢，其速率一般在安装RCCS®前凝汽器管壁结垢速率的10%以下。若水质较好，只需要在计划中修时检查有无杂质堵塞即可；若水质比较差，尤其是水中粘泥含量较高时，利用机组检修间隙，每半年冲洗一次即可，维护工作量低。即便上述的低维护量工作，也可由公司的专业维护团队来实施，RCCS®用户无需指派维护专责。

第2章 项目提出背景及实施必要性
【本章摘要：本章分析了该项目概况运行情况及实施RCCS项目的必要性。】
2.1 机组概况
南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）由于凝汽器容易结垢，导致其换热效果下降，机组效率较低。凝汽器系统设计参数如下：
表2－ 1 凝汽器相关参数
凝 汽 器
型号
N-1600
冷却面积
1600m2
型式
分列二道制表面回热式
冷却水量
t/h
冷却水温
33℃
冷却水压
0.20mka
设计流速

冷却管规格1

冷却管规格2

冷却管总根数
3400
冷却管材质
不锈钢
2.2存在的问题
南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）凝汽器由于循环水中杂质较多，凝汽器结垢严重，难以保证凝汽器换热管束清洁，机组运行时真空低、端差偏高。
根据历史运行数据的统计，综合其他相关资料，其机组冷端系统存在以下问题：
1、 凝汽器端差较高，真空较低，机组整体效率较低；
2、 由于循环水中有杂质，凝汽器换热管有结垢或堵塞现象；
3、 循环水入口管道滤网过滤效果有限，易导致杂质堵塞换热管。
上述问题，将直接导致凝汽器真空恶化，影响机组的经济运行。
机组2015年1-2015年9月凝汽器端差相关参数及端差趋势如下：

表2-2 机组月平均运行数据统计
月份
汽轮机排汽温度 ℃
循环冷却水水出口水温 ℃
端差
循环水入口水温 ℃
凝汽器真空
kPa（平均值）
负荷
（万kw.h）

发电量
（kw.h）
1
59
32
27
21
-82
1.07
4752000
2
68
32
36
21
-71
1.00
5352000
3
46
33
13
22
-92
1.078
4464000
4
46
34
12
23
-90
1.132
6840000
5
50
39
21
28
-87
1.198
7368000
6
52
40
12
32
-85
1.174
7512000
7
54
40
14
32
-84
1.155
6744000
8
58
38
20
32
-81
1.265
8592000
9
55.5
37
18.5
31
-84.1
1.110
7000000
平均
54
36
19.2
27
84
1.13

上述数据表明，机组月最高端差36℃，平均端差18.2℃。因此可以判断，引起机组凝汽器端差恶化的主要原因之一在于水侧结垢及换热管堵塞等，导致的换热系数大幅下降，机组效率下降。
2.3 实施RCCS项目的必要性
实施RCCS项目改造，可解决机组运行存在的问题，使凝汽器端差整体降低，真空提高，提高机组运行水平，机组发电量提高，提高年直接经济效益。

第3章 实施RCCS®能效分析
【本章摘要：实施RCCS的能效分析理论依据；对1#机组实施RCCS后的节能量进行计算；能效分析计算表明，实施RCCS平均端差可由的18.2℃下降到11.℃左右的水平，真空平均值提高5kPa以上，增发电量216万 kW.h以上。】
3.1 机组冷端运行数据整理分析
本方案采用南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）2015年1月—2015年9月的运行数据（表2-2）为分析依据。
3.2 RCCS®降低凝汽器端差及提高真空度计算依据
凝汽器真空度的影响因素很多，但所有的因素都反映在凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水温升、凝汽器端差等3个可定量分析的指标上。循环水入口温度/循环水温升/端差每上升1℃，即意味着汽轮机排汽温度上升1℃，凝汽器压力也相应上升。
安装RCCS®后，凝汽器水侧清洁系数将长期保持在0.85以上，且强化换热，凝汽器端差将持续保持在比刚清洗后的端差值还稍低的的低水平（关于安装RCCS®后凝汽器端差下降的计算请见附录），即使考虑到一定的工程余量，机组凝汽器端差分别在：冬季保持在12℃左右、春秋季保持在11℃以下、夏季保持在10℃左右，凝汽器真空度明显提高。
依据机组凝汽器平均运行数据，考虑到安装RCCS®后冷却循环水量减少1.7-4.9%，取上限值,计算出相应排汽温度，查饱和水蒸气曲线得对应的饱和压力差值，即凝汽器背压。安装RCCS后循环水出口温度上升0.5℃左右。
对比2015年1月—2015年9月运行数据，机组安装RCCS®后全年冷端运行平均数据如表3-2
表3-2 机组实施RCCS®前后冷端月平均运行数据比较
月份
排气温度℃
背压（kPa）
循环水出口温度℃
端差℃
安装前
安装后
安装前
安装后
安装前
安装后
安装前
安装后
1
59
44.5
19
9.4
32
32.5
27
12
2
68
44.5
29
9.4
32
32.5
36
12
3
46
45.5
10.1
9.8
33
33.5
13
12
4
46
45.5
10.1
9.8
34
34.5
12
11
5
50
49.5
12.3
12
39
39.5
11
10
6
52
51.5
13.6
13.3
40
40.5
12
11
7
54
50.5
15.1
12.6
40
40.5
14
10
8
58
48.5
18
11.5
38
38.5
20
10
9
55.5
48.5
16.5
11.5
37
37.5
18.5
11
年均值
54
47.6
16.1
11.0
36
36.5
18.2
11
备注：端差以电厂最好或者最原始的运行情况或者酸洗、高压冲洗后的端差（即凝汽器清洁度接近0.85或者很清洁的状况）为依据。
3.3 RCCS®大幅提高机组效率
3.3.1 按月平均数据计算增发电量
结合表3.2的结果，依据12MW机组《热力特性书》，额定工况下汽轮机背压-功率修正曲线，参照2015年1月-2015年9月的运行数据，对机组安装RCCS后每月增加发电量进行计算。
（由于贵公司没有提供该机组的热力物性书及相关背压热耗功率曲线，选用同等功率大小相似类型机组的排汽温度-功率曲线代替计算）

图 3.1 12MW汽轮机排气温度——功率修正曲线
排汽温度 ts=安装前排汽温度-(安装前端差-安装后端差)
背压=排汽温度对应的饱和压力，查《水蒸汽热力性质表》可得
功率修正系数=背压对应的功率修正系数值，查图可得
增加功率系数=安装后功率修正系数-安装前功率修正系数
月增加发电量=增加功率系数×机组月发电量
表3.4 机组实施RCCS®后月增发电量
月份
排气温度℃
功率修正率%

增发电量
安装前
安装后
安装前
安装后
功率变化
(万kw.h)
增发电量（万kw.h）
1
59
44.5
0.87
0.96
0.09
475.2000
43
2
68
44.5
0.80
0.96
0.16
535.2000
85.6

3
46
45.5
0.955
0.958
0.003
446.4000
1.3
4
46
45.5
0.955
0.958
0.003
684.0000
2
5
50
49.5
0.935
0.937
0.002
736.8000
1.5
6
52
51.5
0.925
0.927
0.002
751.2000
1.5
7
54
50.5
0.915
0.933
0.018
674.4000
12.2
8
58
48.5
0.893
0.942
0.049
859.2000
42.1
9
555
48.5
0.903
0.942
0.039
700.0000
27.3
合计

216.5
根据上述计算，实施RCCS®后，机组平均端差可由18.2℃低至11℃左右，平均背压由16.1kPa下降到11kPa以下，平均真空提高5kPa以上，年增发电量在216万KW.h以上，节能经济效益显著。
3.4 实施RCCS®技术多方面经济效益
如前所述，与凝汽器传统的物理或化学清洗方式比较，RCCS®以其实时在线及强化换热的性能而优势明显。南昌钢铁烧结余热发电机组（12mw）采用以RCCS®技术为核心的冷端综合治理措施（包括：RCCS®项目、循环水滤网改造）后，将能实现很高的经济效益。其经济性体现在几方面：
n 减小端差，提高凝汽器真空，大幅提高机组效率;
n 降低凝汽器清洗次数和费用；
n 提高机组安全性，保障机组连续安全运行；
n 避免化学清洗或机械清洗造成的的损伤及腐蚀，延长凝汽器寿命。
第4章 RCCS®实施步骤及能效验收
【本章摘要：本章主要论述RCCS®项目实施步骤及能效验收流程。】
4.1 RCCS®项目工程勘察
该阶段为RCCS®项目工程实施流程的起点，也是RCCS®项目非常关键的阶段。项目工程勘察主要工作包括：
凝汽器设备现场情况的勘察：该部分资料主要为RCCS®项目的产品设计和施工方案的制定提供现场依据。
a、现场拍摄凝汽器端盖位置及地面距离等位置图；
b、现场了解机组停运检修工期及其他配合施工条件；
冷却塔冬季运行状况：填料是否脱落，循环冷却水进口滤网完好程度等。
4.2 RCCS®项目工程方案的制定
本阶段内容是根据项目勘察结果根据我公司RCCS®项目设计规范进行RCCS®项目工程方案制定，设定进度目标，编制施工方案、性能验收办法、商务合同、技术合同等标准文件。
本阶段全部工作内容我公司可在15个工作日内全部完成。
4.3 RCCS®项目工程实施
4.3.1．施工前准备与设备制造成套设备运输（7天）
本阶段主要是进行RCCS®系统的施工前准备工作和设备的生产。我公司将严格按照商务合同和技术合同要求生产RCCS®产品，完成RCCS®的质量检验工序。
4.3.2．RCCS®项目施工（7天，需要凝汽器停机停水进行施工/凝汽器运行中施工）
本阶段是RCCS®项目实施流程的关键环节。主要目标是按照施工方案和计划要求完成RCCS®项目的施工。
4.3.3．RCCS®项目施工的特点及难点
RCCS®项目具有如下施工特点和难点：
（1） 电厂施工的特殊性，施工工期短；
（2） 设备安装空间狭小；
（3） 安全管理要求非常严格。
基于上述施工的特点和难点，我公司在每个RCCS®项目施工前均会进行详细的现场勘查，制定周密的施工组织计划，项目施工队伍管理严格、训练有素，确保RCCS®项目的施工能安全、顺利、保质保量地完成。
4.3.4． RCCS®项目施工的主要内容
（1）打开凝汽器两头端盖或人孔
（2）对凝汽器换热管进行酸洗或人工机械冲洗
（3）安装RCCS®
（4）RCCS®安装检测
（5）恢复凝汽器两头端盖或人孔
4.4 RCCS®项目的能效验收
RCCS®项目的能效评估是项目实施最重要的环节，也是项目合同双方确定节能效益、核算支付项目款项的依据。为了准确、客观地进行项目的能效评估，建议在项目实施前后取端差值进行比较。
RCCS®项目的能效验收流程
4.4.1、RCCS®项目实施前的参数记录
在RCCS®项目正式开始安装施工前一周内由甲乙双方再次核对机组循环水进出口水温、水量、真空度、排汽温度等记录数据
4.4.2．初步验收（1天）
在RCCS®项目完成安装及调试后，由电厂专业部门人员和我公司人员一起进行RCCS®项目的初步验收。初步验收的主要内容为：对已经安装调试完毕的RCCS®项目进行机械性能进行检验和RCCS®项目试运行的检验。
4.4.3．RCCS®项目的试运行(7天)
在RCCS®项目通过初步验收后，RCCS®设备正式进入为期7天,70%以上负荷的试运行阶段，在此期间监测RCCS®的运行状况，详细记录RCCS®的运行参数和汽轮机凝汽器以及循环冷却水泵的运行参数，为能效评估提供分析的数据。试运行期间由电厂与公司的项目技术经理共同记录运行的参数，填写《RCCS®项目试运行期间每日性能参数记录表》(该表详见附件)。
4.4.4、能效评估
本阶段是整个工程方案实施的重要环节，直接反应是否能够达到RCCS®项目合同要求的节能目标，从而决定是否能够正常开始正式运营，为电厂创造客观经济效益。
能效验收可以从以下几个方面来评估RCCS®的节能减排效益：
A、能效评估的主要评价指标——端差的下降：
根据RCCS®项目实施之前的汽轮机凝汽器的运行参数记录表和RCCS®试运行期间的汽轮机凝汽器运行参数的记录，在工况一致的情况下分析RCCS®项目投运前后提高凝汽器改善端差的数值从而分析出RCCS®项目投运后，机组发电量提高的数值。
B、能效评估的辅助评价指标
(a) 评估真空度的提高，比较汽耗率
（b）评估凝汽器冷却管污垢彻底清洗、凝汽器的换热效果改善。
能效验收时如果未能达到合同约定的节能目标，由公司对系统进行调整，然后重新试运行15天，之后再进行能效评估，如果仍然无法实现规定的节能目标，公司负责拆除RCCS®系统，项目结束。能效评估达到规定的节能目标后，由电厂客户出具能效验收报告。

第5章 用户关心的问题
5.1 RCCS®对水阻的影响
根据水阻试验测试：对于管长12m、内径在18.8mm的内抛光不锈钢管，水流速度2m/s（Re=38000时，安装RCCS®后，水泵扬程只增加0.02-0.043 MPa。

图5. 1 水流速度对阻力损失影响
以大唐电力甘肃西固热电为例，由华北电力科学研究西安公司测试结果显示：2# 330 MW机组实施RCCS®后，凝汽器压差损失比1#机组高0.02-0.043MPa，2#机组循环水量比1#机组减少1.5%（A泵运行时）-4.9%（A+B泵运行时），从工程应用角度，上述压差和流量损失基本可以忽略不计。（见表5-1）
表5- 1 安装RCCS循环水量变化数据
3#机组
A泵运行时循环水量M3/h
A+B泵 循环水量M3/h
单元制运行
1#
14090
20670
未装RCCS®
2#
13428
19980
已装RCCS®
5.2 防止杂质对RCCS®的影响（新型滤网改造）
为了防止循环水中的杂物进入凝汽器，影响RCCS®正常运行，需在循环水进水管路加装新型滤网。
滤网改造是RCCS®冷端治理的重要组成部分，也是RCCS®实施的技术前提。

图5. 2 滤网型式示意图

新型滤网具备一系列优越特征：
1、可靠性高。共采用3道滤网，包括1道前置滤网及2道主滤网。前置滤网置于第一道主滤网前的水下，高度为0.3m左右，用以过滤拦截沉底的较重较大物块；第一道主滤网孔径为5-6mm，能过滤绝大部分杂物碎料；第二道主滤网孔径为6-8mm，用以拦截从第一道主滤网逃逸的杂物；由于单组滤网的通流面积达25-30m2，水流通畅,水位落差小，不会堵塞滤网。
2、维护方便，清洗简单。第一道主滤网由10-12道小滤网组成，每道滤网采用导轨式安装，可单独清理或更换；由于整个滤网采用弧形设计，在水流冲刷下，大部分杂物会逐步向滤网两端移动，便于清理；第二道主滤网由2道小滤网及1道大滤网组成，同样便于清理及维护。滤网上方设有葫芦吊架及滑轨，便于清理、拆卸及维护；
3、安全性高。两道主滤网之间设有人行桥，桥面设有栏杆，第2道主滤网内侧用安全网覆盖，确保工作人员安全；
4、使用寿命长，过滤稳定。滤网设计避开了在水井等水流速度大、压差大的地方设置滤网的传统思路，过滤平稳。3道滤网均选用304不锈钢材质，耐腐蚀、耐磨损。支架采用优质钢，并加以重防腐涂装处理。整体设计寿命10年以上；
5、结构简洁紧凑，造价远远低于旋转滤网。
6、一体性组装设计，现场吊装，可在电厂运行期间实施而不用放干水池。

5.3 RCCS®特种陶瓷轴承的磨损及寿命
RCCS®所采用的特殊陶瓷轴承，其旋转寿命达50亿次以上。
RCCS®轴承按每分钟1800转计算，1年365天=525600分钟，不停机运行一年RCCS®轴承旋转9.46亿次，可使用5.28年。
实际使用过程中，转速通常不到1800转/分钟，同时机组也不可能356天全天候运行。故RCCS®陶瓷轴承设计寿命5年以上。RCCS®螺旋纽带本体为特殊高分子材料，其性能稳定，设计寿命10年以上。
5.4 RCCS®对管壁及本体磨损分析
将型号为RCCS® M/16/04（宽度16mm，厚度0.8mm，长度12m）的产品置于内径为18.8mm的不锈钢管、给定水流速度达4m/s的环境下进行180天极限磨损性能测试（转速达2500r/min，相当于正常工作状态5年的磨损量），扭带宽度仅减少0.35mm，单边磨损量0.18mm。将内置RCCS®的不锈钢管与不锈钢空管内壁运行前后比较，无明显变化，质量也相当。

图4-1 RCCS®磨损测试报告
RCCS®材质为特种高分子材料，力学及化学性能优良，耐磨性能佳，且自润滑。其硬度比不锈钢氧化膜或铜管的氢氧化铁保护膜低2个数量级。即使RCCS®本体被全部磨损，凝汽器管壁内侧也仅被磨损3丝左右，大约相当于3个月生物腐蚀量。
另一方面，电厂运行中造成凝汽器不锈钢或铜管腐蚀的主要是垢下氯根或生物腐蚀。RCCS®能有效防止结垢，从未避免了垢下腐蚀，对延长换热管使用寿命有显著作用。
5.5 RCCS®质保及维护
RCCS®产品材料稳定性好、可靠性高，使用寿命长。环际低碳公司提供3年免费质保期，在此期间由于RCCS®产品自身质量问题导致的一切故障、损坏均由我公司免费维修、更换。质保期外，我公司提供有偿维护服务。